1. Cel i zakres ćwiczenia:
Cel: Pomiar współczynnika start dielektrycznych
Zakres: Pomiar pojemności oraz współczynnika strat dielektrycznych dla
szeregowego i równoległego układu zastępczego kondensatora rzeczywistego oraz
dwóch kondensatorów różnych wielkości w zależności od częstotliwości płynącego
przez nie prÄ…du.
2. Opis sposobu wykonania ćwiczenia:
Za pomocą mostka cyfrowego mierzymy pojemność i współczynnik strat
dielektrycznych dla szeregowego i równoległego układu zastępczego kondensatora
rzeczywistego oraz dwóch kondensatorów różnych wielkości dla dziesięciu zakresów
częstotliwości i zapisujemy to w protokole.
Pomiar wykonujemy według normy: .
3. Spis przyrządów:
- mostek cyfrowy
- przewody z zaciskami
- szeregowy i równoległy układ zastępczy kondensatora rzeczywistego
- 2 przykładowe kondensatory
4. Warunki środowiskowe:
Temperatura [oC] Wilgotność [%] Ciśnienie [hPa]
23,5 55 1004
5. Schemat układu pomiarowego:
6. Stabelaryzowane wyniki pomiarów i wykresy:
badane
obiekty
szeregowy układ kondensatora
rzeczywistego
równoległy układ kondensatora
rzeczywistego
Szeregowy układ kondensatora rzeczywistego
1,1
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0 2500 5000 7500 10000 12500 15000 17500 20000 22500
f [Hz]
Równoległy układ kondensatora rzeczywistego
0,6
0,5
0,5
0,4
0,4
0,3
0,3
0,2
0,2
0,1
0,1
0,0
0 2500 5000 7500 10000 12500 15000 17500 20000 22500
f [Hz]
tg
´
[ - ]
tg
´
[ - ]
Mifleks (Mały)
0,14
0,13
0,12
0,11
0,10
0,09
0,08
0,07
0,06
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
0,00
0 2500 5000 7500 10000 12500 15000 17500 20000 22500
f [Hz]
Kondensatorenwerk (Duży)
0,10
0,09
0,08
0,07
0,06
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
0,00
0 2500 5000 7500 10000 12500 15000 17500 20000 22500
f [Hz]
tg
´
[ - ]
tg
´
[ - ]
8. Przykładowe obliczenia:
Dla układu równoległego:
Dla układu szeregowego:
Rachunek na jednostkach:
9. Wnioski:
Badanie przebiegło pomyślnie, a w oparciu o wyniki oraz sporządzony z nich wykres doszliśmy
do wniosku iż są one prawdopodobne. Ponadto:
1) Zauważyliśmy, iż wartość współczynnika strat dielektrycznych ( ) wraz z wzrostem
częstotliwości rośnie dla układu szeregowego i maleje dla równoległego.
2) Równocześnie dla układu równoległego rośnie pojemność, a dla szeregowego maleje.
3) Dodatkowo przy częstotliwości 20 kHz dielektryk dla szeregowego układu kondensatora
rzeczywistego wykazuje wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci półprzewodnika (współczynnik start dielektrycznych tg´ jest
większy niż 1)